JPS596396B2 - モ−タ故障検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータの故障検出器に関し、その目的とする処
は、交流用或いは直流用または単相或いは三相など種類
を問わずあらゆるモータの巻線が断線または短絡故障し
た場合に、迅速且つ正確に動作して故障を知らせる故障
検出器を提供せんとするにある。

以下、本発明実施の一例を単相交流用モータに使用した
例（第１図）に就て詳細に説明する。

Ａは故障を検出されるべきモータで、そのモータ巻線に
流れる電流ＩＭを電流−電圧変換回路１の変流器ＣＴ４
により交流電圧ＶＡに変換しダイオードＤ７で半波整流
し、それを抵抗Ｒ０と積分回路２のコンデンサＣ、で積
分して直流電圧＋ＶＢに変換する。一方、モータＡの電
源電圧は電源回路１１の変圧器Ｔ４を通してダイオード
Ｄ７、Ｄ８で半波整流され、回路電源の中性点ＣＯＭに
対してプラスとマイナスの直流電圧＋ＶＤＤ、−ＶＳＳ
を得るようにすると共に、Ｄ点における電圧−ＶＤを抵
抗Ｒ２３とＲ２４とで分圧して電圧−ＶＥを得、更にマ
イナスの電源電圧−Ｖｓｓを電流設定器４の可変抵抗Ｖ
Ｒ４で分圧して設定電圧−ＶＦを得る。これら、モータ
巻線に流れた直流電圧＋ ＶＢと電源回路における電圧
−ＶＥと設定電圧−ＶＦとを各々抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ、
を通して加算回路３で加算し、Ｃ点における電圧Ｖｃが
零ボルトになるように設定する。この電圧Ｖｃは増巾器
５により電圧ＶＧに変換され、更に高利得増巾回路８で
増巾されて電圧ＶＨに変換される。従つて、Ｃ点におけ
る電圧Ｖｃが零ボルトであるから電圧ＶＨも零ボルトと
なる。電圧ＶＨは不感帯を持つシユミツト回路９に印加
されるが、ダイオードＤ４、Ｄ５により約０．７ボルト
の電圧を消費するため、電圧ＶＨが±０．７ボルト以上
にならないとシユミツト回路９は動作しない。シユミツ
ト回路９ではオペアンプ０Ｐ４のマイナス入力端子（Ｊ
点）に、プラスの電源電圧＋ＶＤＤを抵抗Ｒ７４とＲ１
５とで分圧した電圧＋Ｖ、が印加され、プラス入力端子
（に点）にマイナスの電源電圧−Ｖｓｓを抵抗Ｒ１、と
Ｒ０７で分圧した電圧−ＶＫが印加される為、このオペ
アンプ０Ｐ４の出力電圧ＶＬはマイナスとなり、抵抗Ｒ
ｌ，を通して電流設定表示回路１０のトランジスタＴｒ
２にベース電流が流れ、トランジスタＴｒ２が導通状態
となつて電流設定表示器（灯）ＬＥＤｌが点灯する。

ここで、電流設定器４で設定電圧ＶＦをΔＶＦだけ変化
させると、Ｃ点における電圧ＶｃがΔＶｃ変化し、増巾
器５の出力電圧ＶＧがΔＧだけ変化するが、高利得増巾
回路８の出力電圧ＶＨは出力電圧ＶＧの僅かな変化に対
しても大きく変化し、電圧ＶＨが＋７ボルト以上に変化
するとシユミツト回路９のダイオードＤ５が導通しオペ
アンプ０Ｐ４のプラス入力端子（Ｋ点）をプラスに引き
上げ、出力電圧ＶＬがプラスとなり、逆に電圧ＶＨが−
Jャ{ルト以下に変化するとダイオードＤ４が導通しオペ
アンプ０Ｐ４のマイナス入力端子Ｊ点をマイナスに引き
下げるため出力電圧ＶＬはやはりプラスとなり、電流設
定表示回路１０のトランジスタＴｒ２が逆バイアスされ
て非導通状態になり、電流設定表示器（灯）ＬＥＤｌが
消灯する。

このように、電流設定表示器（灯）ＬＥＤｌが点灯する
ように、電流設定器４を調整してモータＡの定常状態に
於ける電流に合わせて電流設定することにより、電流設
定器４自体に設定用の目盛を設けなくともよくなる。換
言すれば、電流設定表示器ＬＥＤｌの点灯を確認するだ
けでモータＡの定常状態に於ける電流設定ができ、調整
操作が頗る簡便になる。而して、今仮にモータ巻線が断
線或いは短絡故障を生じた場合、モータ巻線に流れる電
流１Ｍが変化する為、それに伴なつて電圧ＶＡ，ＶＢ，
ＶＣが変化し、増巾器５で増巾されて電圧ＶＧが変化し
、その出力電圧ＶＧが不感帯を持つシユミツト回路６に
印加される。

このシユミツト回路６は電流設定表示回路１０に接続し
たシユミツト回路９と同じ動作原理により電圧Ｇが＋７
ボルト以上になるとダ不オートＤ３が導通し、−Jャ{ル
ト以下になるとダイオードＤ２が導通してオペアンプ０
Ｐ２の出力電圧ＶＮは反転してプラスとなり、リレー回
路７の抵抗Ｒ，，を通してトランジスタＴｒ，にベース
電流を流し、結果トランジスタＴｒｌが導通しリレーＲ
Ｙｌが動作して警報器１２をはたらかせる。尚、モータ
巻線に流れる電流１Ｍが定常状態における値の何？変化
した時点で警報器１２をはたらかせるか、の設定は増巾
器５の可変抵抗ＶＲ，により増巾回路の利得ＶＲ２／Ｒ
６を変えて行なう。

即ち、可変抵抗ＶＲ２の抵抗値を小さくしていけば増巾
回路の利得が小さくなる為、モータ巻線に流れる電流１
Ｍが大きく変化しても増巾器５の出力電圧ＶＧの変化を
小さく押えることが出来、よつて警報器１２がはたらき
始まる範囲（不感帯）が広がり、逆に可変抵抗Ｒ２の抵
抗値を大きくすれば電流１Ｍの小さな変化に対して警報
器１２がはたらき始める。又、モータＡの電源電圧が変
動するとモータ巻線に流れる電流１Ｍも変化するが、こ
の変化はモータＡの故障によるものではないので、警報
器１２がはたらかないようにする。

即ち、電源回路１１におけるＤ点の電圧−ＶＤを抵抗Ｒ
２３とＲ２４で分圧し、その電圧−ＶＥを加算回路３の
抵抗Ｒ３を通してＣ点に加算させ、モータ電源電圧が変
化してモータ巻線に流れる電流１Ｍが変化しても電圧＋
ＶＢと共に電圧−ＶＥが変化して互いに打消し合い、Ｃ
点における電圧Ｖｃが変化しないようにしてある。第２
図の実施例は三相モータに使用した場合のもので、モー
タ巻線が増えただけで検出器としての構成は単相モータ
に使用した実施例（第１図）と同一である。

又、直流用モータに使用する場合は電流一電圧変換回路
１における変流器ＣＴ，を分流器に変更すればよい。本
発明は斯様に、モータ巻線に流れる電流を電流一電圧変
換回路と積分回路に順次導通せしめて直流電圧に変換し
、それを電流設定器で設定された電圧と加算回路で加算
し増巾器を通して不感帯を持つシユミツト回路に印加し
、不感帯の幅以上にプラス或いはマイナスに変化した時
にリレー回路が動作して警報器をはたらかせるように・
したので、モータ巻線が断線或いは短絡故障すればモー
タ巻線に流れる電流が変化するを以つて迅速且つ確実に
動作し、モータの故障を検出報知することが出来、尚且
つ電源変動による誤動作の恐れが全くない信頼性の高い
ものであると共に、電流設定及び警報器の動作範囲を任
意且つ容易に設定することが出来る。

しかも、本発明はモータ巻線に流れる電流の変化をとら
えて故障検出するようにしているので、交流用或いは直
流用また単相或いは三相などあらゆる種類のモータの故
障を検出することが出来る。

依つて、所期の目的を達成し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明モータ故障検出器の一実施例を示し、第１
図は単相交流用モータに使用した場合の回路図、第２図
は三相モータに使用した場合のプロツク回路図である。 図中、Ａ：モータ、１：電流一電圧変換回路、２：積分
回路、３：加算回路、４：電流設定器、５：増巾器、６
，９：シユミツト回路、７リリレ一回路、８：高利得増
巾回路、１０：電流設定表示回路、１１：電源回路、１
２：警報器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータ巻線に流れる電流Ｉ＿Ｍを交流電圧Ｖ＿Ａに
   変換する電流−電圧変換回路１と、その交流電圧Ｖ＿Ａ
   を直流電圧＋Ｖ＿Ｂに変換する積分回路２と、モータの
   電源電圧からプラス（＋Ｖ＿Ｄ＿Ｄ）とマイナス（−Ｖ
   ＿Ｓ＿Ｓ）の直流電圧を得ると共に分圧電圧−Ｖ＿Ｅを
   得るための電源回路１１と、上記マイナスの直流電圧−
   Ｖ＿Ｓ＿Ｓを分圧して設定電圧−Ｖ＿Ｆを得るための電
   流設定器４と、前記モータ巻線に流れた直流電圧＋Ｖ＿
   Ｂと電源回路１１における分圧電圧−Ｖ＿Ｅ及び電流設
   定器４の設定電圧−Ｖ＿Ｆを加算する加算回路３と、加
   算回路３の出力電圧Ｖ＿Ｃを増巾する増巾回路５と、電
   源回路１１における中性点ＣＯＭに対してプラスおよび
   マイナスの不感帯を持つシユミツト回路６と、上記増巾
   回路５の出力電圧Ｖ＿Ｇがシユミツト回路６の不感帯の
   幅以上にプラスまたはマイナスに変化した時に動作して
   警報器１２をはたらかせるリレー回路７とからなる事を
   特徴とするモータ故障検出器。